(57)【要約】【課題】風化や中性化といった劣化が進んだコンクリート構造物等に対して効果的なコンクリート表面改質工法を提供することをその目的とする。【解決手段】  コンクリート構造物１００の面を洗浄する工程と、コンクリート面に、少なくともＮａ2Ｏ・２ＳｉＯ2成分を有し、セメント成分と水に反応して、不溶性結晶を生成する防水剤２１を塗布する工程と、前記塗布された防水剤２１の上から、セメント成分を含む表面保護材２２を塗布する工程とを備える。表面保護材２２は、セメントとフライアッシュをペースト状に混合したものにポリマーを加えたものであってもよい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート面に、少なくともＮａ2Ｏ・２ＳｉＯ2成分を有し、セメント成分と水に反応して、不溶性結晶を生成する防水剤を塗布する工程と、
前記塗布された防水剤の上から、セメント成分を含む表面保護材を塗布する工程と、
を、備えることを特徴とするコンクリートの補修方法。
【請求項２】
コンクリート面を洗浄する工程と、
コンクリート面に、少なくともＮａ2Ｏ・２ＳｉＯ2成分を有し、セメント成分と水に反応して、不溶性結晶を生成する防水剤を塗布する工程と、
前記塗布された防水剤の上から、セメント成分を含む表面保護材を塗布する工程と、
を、備えることを特徴とするコンクリートの補修方法。
【請求項３】
前記防水剤を塗布する工程と、前記表面保護材を塗布する工程の間に、セメントを含みコンクリート面の空隙を埋める部材を塗布する工程をさらに設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリートの補修方法。
【請求項４】
前記セメントを含みコンクリート面の空隙を埋める部材を塗布する工程と、前記表面保護材を塗布する工程の間に、前記防水剤を塗布する工程をさらに設けたことを特徴とする請求項３に記載のコンクリートの補修方法。
【請求項５】
前記表面保護材を塗布する工程の後工程として、塗布された表面保護材の上からさらに、前記防水剤を塗布する工程をさらに設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一つに記載のコンクリートの補修方法。
【請求項６】
前記表面保護材は、セメントとフライアッシュをペースト状に混合したものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか一つに記載のコンクリートの補修方法。
【請求項７】
前記表面保護材は、セメントとフライアッシュをペースト状に混合したものにポリマーを加えてなるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか一つに記載のコンクリートの補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの補修方法に関し、より詳細には、劣化が進んだコンクリート構造物の保護を図ったり、予備的にコンクリートの耐久性を高めるための、コンクリート表面改質工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、劣化が進んだコンクリート構造物の保護を図るため、コンクリート表面を改質する工法が知られている。その、代表的なものとして液体系と紛体系の防水剤を用いた工法があげられる。
前者の液体系の防水剤を用いた工法について、図３により説明すると、この工法は、コンクリート構造物１００の表面に、防水剤１０を塗布するものである。ここで、防水剤１０はコンクリート構造物中のアルカル成分と反応してコンクリート表面を緻密にして、劣化保護の効果を得る。
また、後者の紛体系の防水剤は、防水剤自らの中にアルカリ成分を有しているものであり、これによれば自ら反応してコンクリート表面を緻密にすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のコンクリート表面改質工法によれば、以下のような問題が生じる。
まず、液体系の防水剤を用いた場合には、コンクリート構造物中のアルカリ成分と防水剤が反応してコンクリート表面を緻密にすることとなるが、反応するためには、水分とコンクリート中のアルカリ成分が欠かせない。従って、風化や中性化といった劣化が進んだコンクリートでは反応すべきアルカリ成分が減少しているので、反応が起こりにくいという問題がある。
また、紛体系の防水剤を用いた場合には、防水剤自らの中に有するアルカリ成分により反応することができるが、それだけでは短時間で反応が終了してしまうため、効果を得るのは難しい。
【０００４】
そこで本発明は、上記従来の問題を解決するためのものであり、風化や中性化といった劣化が進んだコンクリート構造物に対して、あるいは予備的にコンクリートの耐久性を高めるために施工後のコンクリート構造物に対して、効果的なコンクリート表面改質工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のコンクリートの補修方法は、コンクリート面に、少なくともＮａ2Ｏ・２ＳｉＯ2成分を有し、セメント成分と水に反応して、不溶性結晶を生成する防水剤（２１）を塗布する工程と、前記塗布された防水剤（２１）の上から、セメント成分を含む表面保護材（２２）を塗布する工程とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載のコンクリートの補修方法は、コンクリート面を洗浄する工程と、コンクリート面に、少なくともＮａ2Ｏ・２ＳｉＯ2成分を有し、セメント成分と水に反応して、不溶性結晶を生成する防水剤（２１）を塗布する工程と、前記塗布された防水剤（２１）の上から、セメント成分を含む表面保護材（２２）を塗布する工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に記載のコンクリートの補修方法は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記防水剤（２１）を塗布する工程と、前記表面保護材（２２）を塗布する工程の間に、セメントを含みコンクリート面の空隙を埋める部材（３０）を塗布する工程をさらに設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に記載のコンクリートの補修方法は、請求項３に記載の発明において、前記セメントを含みコンクリート面の空隙を埋める部材（３０）を塗布する工程と、前記表面保護材（２２）を塗布する工程の間に、前記防水剤（２１）を塗布する工程をさらに設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５に記載のコンクリートの補修方法は、請求項１乃至請求項４のうちいずれか一つに記載の発明において、前記表面保護材（２２）を塗布する工程の後工程として、塗布された表面保護材（２２）の上からさらに、前記防水剤（２１）を塗布する工程をさらに設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項６に記載のコンクリートの補修方法は、請求項１乃至請求項５のうちいずれか一つに記載の発明において、前記表面保護材（２２）は、セメントとフライアッシュをペースト状に混合したものであることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項７に記載のコンクリートの補修方法は、請求項１乃至請求項５のうちいずれか一つに記載の発明において、前記表面保護材（２２）は、セメントとフライアッシュをペースト状に混合したものにポリマーを加えてなるものであることを特徴とする。
【００１２】
なお、カッコ内の記号は、図面および後述する発明を実施するための最良の形態に記載された対応要素または対応事項を示す。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に記載のコンクリートの補修方法によれば、最初に少なくともＮａ2Ｏ・２ＳｉＯ2成分を有し、セメント成分と水に反応して、不溶性結晶を生成する防水剤をコンクリート面に塗布し、その後に上からセメント成分を含む表面保護材を塗布するので、不足するアルカリ成分を表面保護材の有するセメントにより補い、防水剤との反応を促すことができる。
この反応により、不溶性結晶が生成されるので、コンクリート面を硬化することができる。
従って、風化や中性化により劣化してアルカリ成分の減少したコンクリート構造物の表面であっても効果的な補修を施すことができる。
また、特に風化や中性化により劣化したものではなくても、予備的にコンクリートの耐久性を高めるために施工後のコンクリート構造物に対して処理を施すことにより、効果的なコンクリート表面改質が得られる。
【００１４】
また、請求項２に記載のコンクリートの補修方法によれば、最初にコンクリート面を洗浄してから、防水剤と表面保護材を塗布していくので、粉塵等によるコンクリート表面の凹凸を減少することができる。また、前記反応を促進するための水分を充分補うことができる。従って、防水剤や表面保護材の塗布が容易となり、更に表面の仕上がりが美しくなる。
【００１５】
また、請求項３に記載のコンクリートの補修方法によれば、防水剤を塗布する工程と、表面保護材を塗布する工程の間に、例えば、モルタル等の、セメントを含みコンクリート面の空隙を埋める部材を塗布する工程をさらに設けたので、劣化によりコンクリート面に生じた空隙や、劣化したところを切り欠いた部位を埋めてから、コンクリート表面の改質を行うことができる。
従って、コンクリート面に生じた微細なひび割れ等を事前に補修することができ、防水等の改質効果を高めることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載のコンクリートの補修方法によれば、セメントを含みコンクリート面の空隙を埋める部材を塗布する工程と、表面保護材を塗布する工程の間に、防水剤を塗布する工程をさらに設けるので、防水剤が、コンクリート面の空隙を埋める部材のセメント成分に反応するとともに、表面保護材のセメント成分とも反応し、境界面を有効に硬化する。
【００１７】
また、請求項５に記載のコンクリートの補修方法によれば、塗布された表面保護材の上からさらに、防水剤を塗布する工程をさらに設けたので、防水剤と表面保護材との反応により外側から表面を硬化し、表面の仕上がりを美しくすることができる。
【００１８】
また、請求項６に記載のコンクリートの補修方法によれば、前記表面保護材として、セメントとフライアッシュをペースト状に混合したものを加えたものを用いることができるので、産業廃棄物であるフライアッシュを有効に活用し、産業廃棄物処理負担を軽減することができる。また、特にフライアッシュは、ＳｉＯ2成分を有するので防水剤との反応を促進するはたらきがある。
【００１９】
また、請求項７に記載のコンクリートの補修方法によれば、前記表面保護材として、セメントとフライアッシュをペースト状に混合したものに、さらにポリマーを加えたものを用いることができるので、請求項６に記載の発明の効果に加えて、ポリマーにより付着をよくし、表面に塗膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１を参照して、本発明の実施形態１に係るコンクリートの補修方法について説明する。
図１は、実施形態１に係る補修方法を施したコンクリート構造物の表面付近の断面図である。
図１において、コンクリート構造物１００の表面には、防水剤２１、表面保護材２２及び防水剤２１がこの順番に塗布されている。
【００２１】
次に、実施形態１に係るコンクリートの補修方法の各工程を説明する。
まず、コンクリート構造物１００の表面を洗浄する。洗浄は高圧洗浄により行い表面の粉塵等を除去する。
次に、洗浄したコンクリート表面に、液体状の防水剤２１を塗布する。これにより、防水剤２１は、コンクリート内に滲み込む。ここで用いる防水剤２１は、その成分中にＮａ2Ｏ・２ＳｉＯ2を有し、セメント成分と水に反応して、不溶性結晶を生成するものである。このような、防水剤２１としては、例えば、株式会社アストン社製の「ＣＳ−２１」があげられるが、特にこれに限定されるものではなく、その成分中に少なくともＮａ2Ｏ・２ＳｉＯ2を有し、セメント成分と水に反応して、不溶性結晶を生成するものであればよい。
【００２２】
そして、防水剤２１の上からセメント成分を含む表面保護材２２を塗布する。表面保護材２２としては、例えば、セメントとフライアッシュをペースト状に混合したものにポリマーを加えたものを使用している。
【００２３】
ここで、防水剤２１がセメント成分と水に反応して、不溶性結晶を生成する過程を説明する。本過程における化学反応式は以下のとおりである。
１）３ＣａＯ・ＳｉＯ2  ２ＣａＯ・ＳｉＯ2＋Ｈ2Ｏ→
ｎＣａＯ・ＳｉＯ2・ｍＨ2Ｏ＋Ｃａ(ＯＨ)2
２）３Ｃａ(ＯＨ)2＋Ｎａ2Ｏ・２ＳｉＯ2＋Ｈ2Ｏ→
３ＣａＯ・２ＳｉＯ2・３Ｈ2Ｏ＋２ＮａＯＨ
３）２ＮａＯＨ＋２ＳｉＯ2→Ｎａ2Ｏ・２ＳｉＯ2＋Ｈ2Ｏ
まず、１）の反応式において、セメント成分（３ＣａＯ・ＳｉＯ2  ２ＣａＯ・ＳｉＯ2）は、水（Ｈ2Ｏ）と反応して、水酸化カルシウム（Ｃａ(ＯＨ)2）を生成する。
次に、２）の反応式において、前記生成された水酸化カルシウム（Ｃａ(ＯＨ)2）は、防水剤２１の成分（Ｎａ2Ｏ・２ＳｉＯ2）及び水（Ｈ2Ｏ）と反応して、不溶性結晶である不溶性繊維状アフェライト結晶（３ＣａＯ・２ＳｉＯ2・３Ｈ2Ｏ）及び水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を生成する。ここで生成された不溶性繊維状アフェライト結晶（３ＣａＯ・２ＳｉＯ2・３Ｈ2Ｏ）が劣化したコンクリートの表面を緻密にし、硬化する。
更に、３）の反応式において、前記生成された水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）は、精製超微粒子構造のＳｉＯ2と反応してＮａ2Ｏ・２ＳｉＯ2を生成し、これが再び前記２）の反応式で用いられ、不溶性繊維状アフェライト結晶（３ＣａＯ・２ＳｉＯ2・３Ｈ2Ｏ）の生成を促すこととなる。
【００２４】
このように、防水剤２１の上からセメント成分を有する表面保護材２２を塗布することで前記反応が生じ、その結果としてコンクリート構造物１００の表面には不溶性繊維状アフェライト結晶（３ＣａＯ・２ＳｉＯ2・３Ｈ2Ｏ）が生成されて、表面の補修がなされる。
【００２５】
最後に、前記表面保護材２２の上からさらに防水剤２１を塗布している。この２回目の防水剤２１の塗布については特に実施しない場合もあるが、実施することにより、防水剤２１と表面保護材２２との反応により外側から表面を硬化し、表面の仕上がりを美しくすることができる。
【００２６】
実施形態１に係るコンクリートの補修方法によれば、最初に防水剤２１をコンクリート構造物１００の表面に塗布し、その後に上からセメント成分を有する表面保護材２２を塗布することにより、不足するアルカリ成分を表面保護材２２のセメント成分により補い、防水剤２１との反応を促すことができる。
すなわち、補修の必要なコンクリート構造物は、建築後永年が経過し、特にその表面は風化や中性化により劣化し、アルカリ成分が減少している。従ってそのまま防水剤２１を塗布しただけでは、アルカリ成分の不足によりコンクリート表面を緻密にするための不溶性結晶の生成が不十分となるところ、表面保護材２２が有するセメント成分がこれを補い、不溶性結晶を十分生成するのである。
また、特に風化や中性化により劣化したものではなくても、予備的にコンクリートの耐久性を高めるために施工後のコンクリート構造物に対して処理を施すことにより、効果的なコンクリート表面改質が得られる。
【００２７】
さらに、実施形態１においては、防水剤２１を塗布する前の最初の工程で、コンクリート構造物１００の表面を高圧洗浄により洗浄しているので、表面の粉塵等を除去し、凹凸を減少することができる。また、前記化学反応式には水分が必要不可欠であり、反応を促進するための水分を充分補うことができる。
従って、防水剤２１及び表面保護材２２を塗布する場合に滑らかで容易となり、更に表面の仕上がりが美しくなる。
【００２８】
なお、実施形態１においては、表面保護材２２として、セメントとフライアッシュをペースト状に混合したものにポリマーを加えたものを用いているが、セメント成分があれば、防水剤２１との反応は可能であるので、特にこれに限定されない。よって、セメント成分を有するものであればよく、セメントそのものでなくてもよい。ただし、火力発電等により排出される産業廃棄物であるフライアッシュについては、その処理が問題となっており、本実施例のように、表面保護材２２に混入してコンクリートの補修に用いることにより、産業廃棄物であるフライアッシュを有効に活用し、産業廃棄物の処理負担を軽減することができる。また特に、フライアッシュは、ＳｉＯ2成分を有するので防水剤２１との反応を促進するはたらきがある。さらにポリマーを使用しない場合も考えられるが、ポリマーを使用すれば、付着をよくし、表面に塗膜を十分形成することができる。
【００２９】
次に、図２を参照して、本発明の実施形態２に係るコンクリートの補修方法について説明する。
図２は、実施形態２に係る補修方法を施したコンクリート構造物の表面付近の断面図である。
図２において、コンクリート構造物１００の表面、特に劣化したところを部分的に切り欠いて形成された凹部には、防水剤２１、セメントを含みコンクリート面の空隙を埋める部材３０、２回目の防水剤２１、表面保護材２２及び３回目の防水剤２１がこの順番に塗布されている。
【００３０】
次に、実施形態２に係るコンクリートの補修方法の各工程を説明する。
全体的な工程は、実施形態１に係るコンクリートの補修方法と同様であるが、異なる点として、コンクリート構造物１００の表面を洗浄し、１回目の防水剤２１を塗布した後、セメントを含みコンクリート面の空隙を埋める部材３０を塗布する。
セメントを含みコンクリート面の空隙を埋める部材３０としては、例えば、モルタル、コンクリート、ペースト等があげられる。部材３０は、ここではコンクリート面の空隙を埋めるはたらきに加え、凹部を直接埋めて周辺と面一にするはたらきをも有する。
【００３１】
なお、部材３０と表面保護材２２との間に塗布される２回目の防水剤２１を省略することも可能であるが、２回目の防水剤２１を塗布することによって、防水剤２１が、部材３０のセメント成分に反応するとともに、表面保護材２２のセメント成分とも反応し、境界面を有効に硬化するはたらきがある。
また、３回目の防水剤２１の塗布を省略することも可能であるが、３回目の防水剤２１を塗布することによって、防水剤２１が、表面保護材２２と反応することにより外側から表面を硬化し、表面の仕上がりを美しくすることができる。
【００３２】
実施形態２に係るコンクリートの補修方法によれば、防水剤２１の塗布の上から、セメントを含みコンクリート面の空隙を埋める部材３０を塗布し、防水剤２１、表面保護材２２、防水剤２１を順番に塗布していくので、風化や中性化といった劣化によりコンクリート面に生じた空隙を埋めてから、コンクリート表面の改質を行うことができる。表面保護材２２によっても、ある程度の空隙を埋めることは可能であるが、微細なひび割れや、表面からコンクリート構造物１００の内部に向けて生じている空隙については、表面保護材２２で埋めることは困難である。従って、専用の部材として部材３０を用いて、コンクリート深部まで浸透させれば効果が大きく、防水等の改質効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態１に係るコンクリートの補修方法を施したコンクリート構造物の断面図である。
【図２】本発明の実施形態２に係るコンクリートの補修方法を施したコンクリート構造物の断面図である。
【図３】従来例に係るコンクリートの補修方法を施したコンクリート構造物の断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０      防水剤
２１      防水剤
２２      表面保護材
３０      セメントを有しコンクリート面の空隙を埋める部材
１００      コンクリート構造物
【図１】
2005336945.tif 000003
【図２】
2005336945.tif 000004
【図３】
2005336945.tif 000005